“互联网+”创新大赛实践及对新工科人才培养模式的思考

摘  要：以“互联网+”大赛为代表的创新创业大赛地位日益突出，它能够激发学生的创造力，锤炼意志品质，在比赛中使学生增长智慧才干，将比赛中所学到的知识与专业课学习中面临的问题相结合，一些抽象性的问题便迎刃而解。将“以赛促学、以赛促教”模式和材料科学与工程专业学生教与学相结合，可提高教师们的讲课效率，增强学生的学习能力和理论结合实际的协同发展能力，进而教学质量便会逐步提升，从而使学生踏入社会以后能够更好地应对可能遇到的问题。

关键词：创新创业;材料科学与工程;专业课;教与学;协同发展

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）27-0061-05

Abstract： "Internet +" competition as the representative of the innovation and entrepreneurship competition status is becoming increasingly prominent， it can stimulate students' creativity， temper the quality of will， in the competition to grow wisdom and talent， the knowledge learned in the competition and the problems faced in the study of professional courses combined， some abstract problems will be solved. Combining the model of "promoting learning by competition and teaching by competition" with the teaching and learning of students majoring in materials science and engineering can improve teachers' teaching efficiency， enhance students' learning ability and the ability of combining theory with practice， and then gradually improve the teaching quality， so that students can better cope with possible problems when they enter the society.

Keywords： innovation and entrepreneurship; material science and engineering; specialized courses; teaching and learning; coordinated development

“互联网+”是“两化”（信息化和工业化）融合的升级版，将互联网作为当前信息化发展的核心特征提取出来，并与工业、商业、金融业等服务业全面融合。这其中关键就是创新，只有创新才能让这个“+”真正有价值、有意义。正因为此，“互联网+”被认为是创新2.0背景下的互联网发展新形态、新业态，是知识社会创新2.0推动下的经济社会发展新形态演进。

第九届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛于2023年举办，大赛的主题是“我敢闯，我会创”。主要任务是以赛促教，探索人才培养新途径;以赛促学，培养创新创业生力军;以赛促创，搭建产教融合新平台。创新是时代发展的动力，当前，全球化经济已成为不可改变的现实，互联网已成为人们生活中密不可分的一部分。我国正在加快建设创新型国家，鼓励人们积极参与创新创业，间接带动就业发展。“互联网+”大赛是高校学生将专业知识与实践结合起来的桥梁，使大学生创新产品在专业人员的指导下顺利孵化。将高校教育与社会需求相连接，学生可以通过“互联网+”大赛了解行业发展动态及社会人才需求现状，进而提升个人实践能力，提前体验就业、创业模式，为将来高质量就业创业打下基础。

传统的教育模式由于一直没有创新，已经不能顺应时代的变化，满足学生对知识的渴求。学生在学习过程中的积极性不高、学习兴趣不浓，不认真听课，与教师的教学互动不佳，也使得教师授课的积极性受到影响[1]。传统的教学模式下，老师不仅难以保证教学进度的顺利完成，学生对于传授的知识基本上也是一知半解。一些专业知识仅靠着书本上的几句话和几张图，很难理解其中的含义，如果能够亲身经历，用肉眼直观地感受书中叙述的东西，哪怕一眼，也比书中平平无奇的文字与图片印象深刻许多。课堂上老师们的口述，学生大多觉得无趣，知识也是听听就罢，基本不会入脑，而赛前准备时的亲自体会，使虚无缥缈的知识开始具象化，接触新鲜事物的兴奋感会使得注意力非常专注，知识也就不知不觉烙印在了脑海中。有了对知识具象化的感受，再面对书本上的文字和图片时便有了老朋友见面时的熟悉感。知识学起来便不会觉得枯燥乏味，学生的学习能力得到提升，老师的教学效率也就相应地提高了。

发挥以“互联网+”大赛为代表的创新创业竞赛的实践育人作用，以赛促教，赛教融合，探索创新创业竞赛实践育人与教学育人的互动统一[2]。积极鼓励学生参加各种比赛，在比赛中提高自身的能力，开拓自己的眼界。以赛促学，就是通过比赛来激发学生的学习兴趣。比赛是一种竞争性的活动，参与者在比赛中会尽全力发挥自己的能力，争取取得好的成绩。这种竞争和博弈的过程，会让学生在学习中产生一种积极向上的动力，去追求更好的成绩和更高的目标，在比赛中让自己变得更加优秀。而且，比赛通常是一场综合素质的考验，拥有学科知识是不够的，还要求学生具有创新能力、团队合作能力以及心理素质等多方面的能力。通过参加比赛，学生会在实践中学到更多的知识，培养更多的能力。以赛促教，就是通过比赛来推动教师们的教学工作，教师在组织比赛的过程中，可以了解学生的学习情况和实际水平，从而能够更好地指导学生学习。学生在比赛中学到的知识可以和专业课很好地联系起来，从而在专业课的学习中更加得心应手。

随着社会的发展和产业结构的转型升级，越来越多的企业对工科专业人才的需求已从单一的技术型人才转变为能适应不同生产力水平、不同产业部门的多层次、多规格的综合型人才[3]。工程类专业基于国家战略发展和社会新需求提出了一种新型的教学理念——新工科。新工科要求以工程教育的中国模式来应对新一轮科技革命与产业变革，既要为高校的教育革新服务，又要为社会中已经运行的产业服务[4]。为了培养出综合型人才，“以赛促学、以赛促教”的教学模式显得尤为重要，通过比赛让学生在掌握专业知识的同时，各项能力皆有所提升。

在信息化时代背景下，院校通过“互联网+”创新创业大赛，以比赛促进教育模式的创新，可以更好地推进教学工作的开展，同时以立德树人为根本，顺应国家关于深化高等学校创新创业改革的实施意见，对构建创新型社会具有重要的积极意义[5]。

以内蒙古农业大学材料科学与工程专业为例，实践表明，学生在参加“互联网+”和“挑战杯”等创新创业比赛过程中，发现其在比赛中学习到的知识可以和专业课很好地联系起来。如在无机非金属概论专业课中，学生学到了陶瓷增韧以及陶瓷增韧中的微裂纹增韧，课堂上老师讲授知识后学生并不能确切理解和对增韧有切身体会，但是接触以增韧为主题创新创业比赛后可近距离地看到增韧技术，有了实践的操作再加上老师进一步介绍原理，学生便能很好地理解这个知识点，记忆也更加深刻。同理，老师可以体会到如何加深学生听课效果，如何感知学生对于知识的掌握程度，再次回到课堂上老师的教课效率可以提高不少，教学质量也随之提高。“以赛促学、以赛促教”模式的优势如图1所示。

一  “以赛促学、以赛促教”教学模式的建设实施

（一）  积极组织学生参加竞赛，促进教学模式改进

每年三月初，材料科学与工程专业会召开“互联网+”创新创业和“挑战杯”等比赛的动员大会，积极鼓励学生参加，学生可以自行组队，也可由老师进行合理分配，尽量安排每位学生都能按兴趣参加到理想的项目，旨在让每位学生都有参与感。材料科学与艺术设计学院（以下简称“学院”）和材料科学与工程专业近期准备组织一些以专业能力培养为主线，以综合能力提高为附加，以用人单位需求为依据的专业竞赛，将学生参加专业竞赛后获得的证书作为综合素质学分的认定。为保证比赛的可持续性，学院与教研室教师联动共同组织参赛学生的选拔、初赛及决赛。动员指导教师尽量设计专业课程中的内容为参赛内容，如将无机非金属材料概论课程中学到的微裂纹增韧作为核心技术运用到比赛中，学生既可以掌握书中的理论知识，又可以在实操中学到新知识，在比赛中锻炼自己的综合能力，专业知识得到了巩固，动手能力也得到了提高。运用“在赛中学、在赛中教”相结合的教学方式，为实现“以赛促学、以赛促教”的实践教学模式奠定了较好的基础。具体创新创业比赛题目设计依据如图2所示。

（二）  精心设计比赛内容，加快教学模式的改革

专业课知识的掌握程度是在比赛的过程中逐步体现的。教师和学生积极沟通遇到的问题，并鼓励学生踊跃发表自己的看法。学生间互相讨论解决方法，考虑实施的可能性，随后老师加入讨论，分析问题出现的原因，商讨解决的办法。每个学生在实际操作过程中遇到的问题都各不相同，这就要求教师必须根据每个学生在实践中遇到的具体问题开展有针对性的指导，这也对教师的实践教学能力提出了更高的要求，促使教师努力提升自身的实践教学能力[6]。通过这种教学模式可以加强学生与老师的互动，让老师更好地了解每一位学生，为每个学生设计一个适合他的培养方案。

以内蒙古农业大学材料科学与工程专业学生参加“互联网+”比赛为例展开说明，2020级材料专业学生参加了第九届中国国际“互联网+”大学生创新大赛并获得了全国总决赛铜奖。参赛项目名为“柔木有为——柔性木质电磁吸波材料领军者”，市场痛点：难点一，难以实现梯度吸收电磁波;难点二，8.2～12.4 GHz范围屏蔽效能低。基于该技术难点，材料科学与工程专业学生设计产品。设计过程中会涉及复合材料、无机非金属材料、高分子物理和材料科学基础课程，学生们会利用课余时间在图书馆查阅资料，结合中国知网相关文献，构建出设计结构和模型。学生和指导教师沟通无问题后可进入实验室制备材料，经过数天的努力，成功制备出电磁梯度木材，成功的背后少不了付出和失败，在实验操作方面，化学镀层不均匀影响电磁屏蔽效果，指导教师以大学刚入学的例子讲解，每位同学第一天入学，周围环境以及同学都比较陌生，如何快速适应陌生环境，可以到校前提前联系老乡会成员，该组织可加速新生融入新环境。同理，化学镀层沉积类似上述情况，镀层均匀沉积前提是基材表面的活化点位要均匀，解决了该项难题，化学镀层就会均匀。指导教师设计与知识点相关的例子促进学生思考和联想，久而久之，学生们的创新能力会提升（图3）。数据处理方面（图4），学生使用Origin不熟练，画图不直观，指导老师利用腾讯会议传授绘图技巧，布置任务后验收成果，细心为每一个学生讲述存在的问题，提出修改意见。最后，经过学生与老师的共同努力，项目获得了成功。

热处理会提升材料表面的晶型结构和表面粗糙度，从而改善复合材料的各项性能。第十三届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中，指导教师设计题目“热处理对木材表面化学镀Ni复合材料的影响”。活动伊始，参赛队员一头雾水，指导教师建议参赛队员查阅无机非金属材料概论和材料科学基础教材中的知识思考，晶体的生成和提高温度会提高陶瓷强度。经过2周的查阅和思考，参赛队员逐渐理解了热处理的作用。同时，指导教师安排参赛队员观察热处理前和热处理后材料的SEM，参赛队员通过亲身实验验证了理论的成立，长此以往循环上述的内容。今后专业课学习中只要学到热处理知识，参赛队员就会运用到创新创业的知识理解授课中遇到的问题，从而实现教学质量的提升，加快教学模式的改革。

（三）  巩固与反馈阶段